粗颗粒管道垂直输送特性分析开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析

1.1管道输送相关背景

直到20世纪下半叶,随着石油工业的发展,管道运输才有了一个较快、较大的发展。伴随着科学技术的进步及环境保护的要求,浆体管道输送将在21世纪有较大的发展。所以我们不难看出相对于其他运输方式,管道水力输送的应用起步较晚,但仅有130多年历史的管道运输,对世界经济的发展产生了深远的影响。其中最典型最普遍的例子就是基于球形颗粒的水中沉降机理,分别建立层流区、过渡区及紊流区的颗粒沉降速度表达式,对影响沉降速度的颗粒粒径、颗粒密度及水温进行敏感性分 析,并考虑颗粒形状及浓度对沉降速度的影响【4】。到了19世纪后期,随着第一批配有离心泵的挖泥船的出现,管道输送技术开始在疏浚过程中得到应用。1891年,美国兴建了第一条输煤管道,随后英国开始利用管道输送煤及石灰石,但年输送量都不超过400×103t,运距也只有20km左右。进入20世纪70年代以后,采用管道水力输送固体物料的国家愈来愈多。据不完全统计,目前全世界己有20多个国家使用这种运输方式。输送固体物料的品种达25种之多【1】,输送总长度近4×l03km,年输送量、输送距离都有很大的发展,而且还研究不同颗粒直径对管道阻力的影响【3】。之所以能有这么快的发展得益于管道运输相较传统的运输方式拥有包括造价在内的众多优势;由于这运输的管道铺设在地下,不会占用大面积的±地,节省耕地;此外地下铺设的风雅不带受到气候条件的影响小。由于管道运输的特殊性,能够适应复杂的地形条件,管道运输可以运送多种物料。

近几十年来 ,中国长输管道技术不断发展 ,水平逐渐提高。特别是高凝含蜡原油的加热输 送、原油热处理及加剂综合处理工艺已达到或接近国际先进水平。【16】

在对成品油顺序输送进行数值模拟研究中,得到了 油品流速、管道形状及输送顺序对成品油顺序输送混油段的影响;首次提出有效扩散系数,建立了管 道顺序输送混油的质量分数一维模型;对管道混油 工况进行了离线模拟,从而及时有效地控制沿线混 油,对混油量的控制、混油切割具有一定的指导意义【15】

管道浆体输送在工程应用中最典型的例子是固体物料的管道水力输送,例如高楼建筑,江河湖库、港口航道、城乡河网的清淤疏浚;采矿和电力行业的精矿砂、尾矿、煤炭、粉煤灰渣的水力输送;核工业铀矿、废水废料的输送;化工、建筑等部门的原材料、中间产品、建筑材料的输送等,都广泛采用了管道水力输送。在一些场合还会使用到加气助推这时又有了新的研究数据【12】

固体物料的管道水力输送技术在很多工业化国家,得到了广泛应用。美国1971年建成的黑密萨管道输送系统,管道长440km,管径457mm,年输送量580t,效率高达99.6%。1977年巴西建成世界上规模最大的Samarco铁精矿管道,管道输送长度410km,输送管径508mm,年输送200×106t。

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